[發明專利]一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝

有效

• 申請號: 201410026830.1
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103757707A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 杜彥召
• 申請（專利權）人: 廣東賽翡藍寶石科技有限公司
• 主分類號: C30B33/12
• 分類號: C30B33/12;C30B33/10
• 代理公司: 廣東祁增顥律師事務所 44318
• 代理人: 曾琦

技術領域

本發明涉及一種藍寶石加工工藝，更具體地說，尤其涉及一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝。

背景技術

藍寶石材質由于其高硬度（硬度為9僅次于鉆石）、耐磨、透過率高，目前已經逐漸應用于手機攝像頭保護蓋、手機指紋傳感器按鍵和手機觸摸屏蓋板。藍寶石材料為單晶體，有晶體取向，不同晶向有不同的物理和化學性能。藍寶石的晶向包括C向，A向和R向等，與晶向垂直的面對應稱之為C面，A面和R面。

目前在手機行業所采用的藍寶石材質零部件工作面主要取晶體的A面和C面。藍寶石A面的抗彎理論強度約1500Mpa，光軸各項異性；C面的抗彎理論強度約1050Mpa，光軸各向同性。因此目前手機攝像頭保護蓋由于對光學性能要求較高，一般采用光軸各項同性的C面晶體。而手機觸摸屏蓋板對強度要求較高目前主要用A面晶體。雖然藍寶石的A面理論強度可以滿足手機等電子產品對強度的要求，但由于藍寶石是晶體材料，如果切割時按照工作面是A面，邊緣是與之垂直的C面，工作面強度與邊緣強度不一致，邊緣強度低導致在加工過程中容易產生崩邊和砂口及損傷應力層等缺陷。表面損傷層、邊緣損傷層及砂口情況與拋光后藍寶石手機屏蓋板成品的強度密切相關，用目前傳統的藍寶石產品加工工藝（例如加工手表表蓋及其他窗口片等）加工出的A面藍寶石手機屏蓋板的抗彎強度只有400Mpa左右，遠遠低于理論值1500Mpa。表面損傷層、邊緣損傷層和邊緣砂口是藍寶石產品在外力作用下產生裂紋失效的起始點，砂口比崩邊小，可視為一種微米級崩邊，目前主流藍寶石加工工藝進行研磨倒角后未對表面損傷層，邊緣損傷層和邊緣砂口進行加工處理，因此，用目前傳統的藍寶石加工工藝制作出的手機用藍寶石屏蓋板強度遠遠低于藍寶石材質的理論強度，限制了藍寶石產品在手機等消費類電子產品的大規模普及應用。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種可大幅度提高藍寶石強度的藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝，包括下述步驟：（1）藍寶石毛坯成型；（2）倒角；（3）研磨；（4）進行面拋光制得成品，其中在研磨工序和面拋光工序之間，還包括下述工序：（a）等離子蝕刻表面去損傷層去應力，把藍寶石手機蓋板半成品平放于等離子蝕刻機的蝕刻腔內，關閉腔蓋，將蝕刻腔抽真空至0.001Tor后，充入蝕刻氣體和輔助氣體，蝕刻氣體體積流量為50～100sccm,?輔助氣體體積流量為5～20sccm,偏壓設定為-200～-500V，蝕刻時間為2～5分鐘，蝕刻完畢后將藍寶石手機蓋板半成品取出，依次進行浸泡清洗和烘干；（b）溶液腐蝕邊緣，將烘干后的藍寶石手機蓋板半成品放入裝有濃度為70%的KOH溶液的腐蝕槽中，溶液溫度為250～300℃，腐蝕2小時后將藍寶石手機蓋板半成品從槽中取出，靜置30分鐘，然后依序進行清洗和烘干。

上述的一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝中，步驟（1）所述藍寶石毛坯成型的具體步驟為：將藍寶石毛坯片置于CNC機臺的夾具上，選取600～800目,?90°金剛石倒角磨頭，根據藍寶石毛坯片形狀設置磨頭運行軌跡坐標，設定轉速為800～1000轉/分鐘，進給為0.05～0.08/min，磨頭移動速度為60～75mm/min，藍寶石毛坯片每邊去除量0.1mm，成型時間為10～20分鐘。

上述的一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝中，步驟（2）所述倒角的具體步驟為：將藍寶石毛坯片置于CNC機臺的夾具上，選取800～1000目,?45°金剛石倒角磨頭，設定轉速為600～800轉/分鐘，進給為0.02～0.05mm/min，磨頭移動速度為60～80mm/min，倒角量0.1mm，倒角時間為5～8分鐘，制成藍寶石手機蓋板半成品。

上述的一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝中，步驟（3）所述的研磨具體步驟為：將倒角后的藍寶石手機蓋板半成品進行清洗，將清洗干凈后的藍寶石手機蓋板半成品按順序擺放入研磨游星輪，用粒度為200～250目的碳化硼粉按照重量百分比為35～50％的比例與水混合作為研磨液，研磨盤為16B鑄鐵盤，研磨轉速控制在900～1100轉/分，研磨時間15～20分鐘，去除量70～100um，研磨后的藍寶石手機蓋板半成品放超聲波清洗槽進行清洗。?

上述的一種藍寶石材質手機屏幕蓋板的加工工藝中，步驟（a）中，在將藍寶石手機蓋板半成品進行等離子蝕刻之前，還包括下述步驟：將超聲清洗后的藍寶石手機蓋板半成品放恒溫烘箱進行18～24小時烘干，烘干后浸泡丙酮溶液去除表面殘留油污，浸泡后用氮氣槍將襯底片吹干。